استكشاف تصاميم القوالب المتغيرة: دليل الهياكل النموذجية

هل تساءلت يومًا كيف تُصنع الأجزاء المعدنية المعقدة بدقة؟ تستكشف هذه المقالة العالم الرائع لقوالب الثقب اللولبية وقوالب التشفيط، وتكشف الأسرار الكامنة وراء تصميمها وتشغيلها. ستتعرف على كيفية تشكيل هذه الأدوات للمعادن بدقة وكفاءة، مما يجعل الأشياء اليومية ممكنة.

جدول المحتويات

الصيغة العامة لهيكل قالب النقر اللولبي

بالنسبة للسنون اللولبية صغيرة الحجم، يتم استخدام المثقاب الثاقب بشكل عام في قوالب ثقب اللولب بشكل عام، بينما بالنسبة للسنون اللولبية الأكبر (M5 وما فوق)، يتم استخدام مثقاب مع ثقب مسبق الصنع، مما يسمح بإكمال الثقب والثقب دفعة واحدة.

عندما تنزل المثقاب إلى ارتفاع محدد، تتمزق المادة تحت تأثير حافة القطع المستوية. وفي معظم الحالات، تظل المادة الخردة الناتجة عن عملية التثقيب ملتصقة بعد التثقيب ولكنها تنفصل من تلقاء نفسها بعد التثقيب، كما هو موضح في الشكل 5-20.

الشكل 5-20: مثقاب التشفيه لأحجام اللولب الصغيرة (M4 وما دون)

1-الاستومر المطاطي المطاطي 2- المثقاب 3-صفيحة تثبيت المثقاب 4-صفيحة الدعم 5-حامل القالب العلوي

عند تشفيه ثقوب متعددة في وقت واحد على القالب الثانوي، يجب تركيب أعمدة التوجيه والبطانات، كما هو موضح في الشكل 5-21.

الشكل 5-21 قالب التشفيه مع ثقوب متعددة للسنون الكبيرة (M5 وما فوق)

1-القالب 2-الجلبة التوجيهية 3-لوحة القالب 3-لوحة القاطع 4-العمود التوجيهي 5-لوحة مثبت القالب 6-لوحة الفاصل 7-حذاء القالب العلوي 8-الكم 9-جلبة التوجيه 10-إدخال القالب مع سبيكة صلبة

بالنسبة لقوالب التشفيه أحادية الثقب ذات القطر الكبير ذات الثقوب سابقة التجهيز، لا يلزم وجود أعمدة توجيه وبطانات. يتم تحقيق التوسيط عن طريق محاذاة الجزء التوجيهي من المثقاب مع الفتحة سابقة التجهيز، متبوعًا بالتمركز وفقًا للشكل الخارجي لقطعة العمل، كما هو موضح في الشكل 5-22.

الشكل 5-22: قالب تشفيه الثقب الكبير

1-ملحق القالب 2-قطعة العمل 3-بطانة ملحق القالب 4-حلقة القاذف 5-نعل القالب العلوي 6-الكم 7 -نعل القالب السفلي

يجب أن تكون قوالب التشفيه والدق مزودة بشكل عام بآلية قاذف لفصل قطعة العمل عن المثقاب. يمكن إزالة الشُّغْلَة بسهولة من القالب تحت تأثير قوة الارتداد، وبالتالي لا توجد عادةً حاجة إلى التفكير في استخدام أداة تعرية.

ومع ذلك، عند إجراء عمليات ترقق تشوه واسعة النطاق أو عندما يكون سمك المادة ≥4 مم، ينبغي النظر في استخدام أداة تعرية كما هو موضح في الشكل 5-23.

الشكل 5-23: قالب التشفيه الرقيق

1-اللكمة 2-حلقة الضغط على الحافة 3-قوالب 3-قوالب 4-رافعة

قالب التشفيه بالقوة غير المتماثلة (مقبض مسطح وعاء الأقحوان)

من الناحية النظرية، يمكن معالجة الأجزاء ذات الحواف غير المتماثلة المحملة بشكل غير متماثل والأجزاء المثنية بشكل غير متماثل إلى أجزاء متماثلة لمنع الشغل من الحركة، وذلك من خلال إكمال كلا الجزأين في نفس الوقت، ثم قطع الشغل إلى نصفين بعد التشفيه.

ومع ذلك، نظرًا لأن الأجزاء الصغيرة مثل مقابض الأواني غالبًا ما يتم قطعها من المواد الزائدة عند الحواف، والتي لا تستوفي الشروط المذكورة أعلاه، فإن هذا الوصف يركز في المقام الأول على قوالب التشفيه الفردية.

أثناء عملية الثني المفرد، يتم سحب المادة بواسطة قوة التشفيه الأحادية الجانب، مما يؤدي إلى انزلاق. ويكمن مفتاح تصميم مثل هذه القوالب في منع انزلاق المواد وضمان وضع خط الحافة بشكل صحيح.

قبل ملامسة المثقاب لقطعة العمل، استخدم لوحة ضغط متحركة لتشبيك قطعة العمل بإحكام. يجب أن تتجاوز قوة التشبيك قوة التشويش.

بدمج عوامل التعويض المختلفة، تكون معادلة تقدير قوة التشفيه لمواد الفولاذ المقاوم للصدأ كما يلي:

F=LtReL

في الصيغة

  • F - قوة التشفيه (نيوتن);
  • L - طول خط الحافة (مم);
  • ر - سُمك المادة (مم);
  • Rإل. - قوة الخضوع، والتي تم تحديدها عند 280 (ميجا باسكال).

وفي الوقت الحالي، تستخدم معظم هذه الأنواع من القوالب في الغالب اللدائن المطاطية كعنصر مرن لتطبيق الضغط. توفر اللدائن المطاطية المطاطية فوائد كبيرة مثل المرونة العالية، والأداء الممتاز في الاسترداد ومقاومة التمزق.

ليس بالضرورة أن يكون سمك المطاط الصناعي المطاطي أفضل عند زيادته؛ فالسمك الأمثل هو بشكل عام ثلاثة إلى أربعة أضعاف مجموع ارتفاع الحافة بالإضافة إلى بدل معين.

إذا كان الضغط ضمن الارتفاع المحسوب غير كافٍ، يمكن وضع طبقات مطاطية أرق من المطاط، مع وضع حشوات فولاذية رقيقة محصورة بينهما. يمكن أن تؤدي زيادة مساحة سطح المطاط إلى تعزيز الضغط المطبق. بالنسبة للأجزاء المثقوبة ذات الثقوب، من الأفضل استخدام وضع الثقب كما هو موضح في الشكل 5-24.

الشكل 5-24: مجموعة القالب المسطح ذو المقبض المسطح لوعاء الأقحوان

1) المطاط الصناعي المطاطي، 2) دبوس نقل القوة، 3) لوحة تحديد الموقع، 4) المثقاب، 5) لوحة الطمس 6) القالب، 7) حامل القالب السفلي.

تتميز فوهة الإناء على شكل البرسيمون بحافة ملفوفة

أثناء عملية اللحام بالنحاس النحاسي بين الفوهة وجسم الإناء على شكل البرسيمون، للحفاظ على مادة اللحام النحاسية الفضية باهظة الثمن، من الضروري تشكيل شفة رأسية على طول الخط الكنتوري للطرف الأكبر من جسم الإناء. يتم إجراء عملية التشفيه عند الفوهة على مكبس منضدة عمل على شكل ناتئ، مع ضبط القالب في وضع مقلوب، كما هو موضح في الشكل 5-25.

يوضِّح الشكل 5-25 عملية تشفير جسم الغلاية والصنبور

1. جسم الغلاية، 2. صفيحة تثبيت المثقاب، 3. حامل الفراغات، 4. قالب القالب، 5. مثقاب، 6. عنصر مرن، 7. منضدة عمل ناتئ.

أثناء التشغيل، ضع جسم الغلاية المثقوبة مسبقًا 1 على قالب التثقيب 5 المزود بخصائص تحديد الموضع. أثناء هبوط القالب 4، يتغلب القالب 4 على مقاومة العنصر الزنبركي 6 ليقوم بتثقيب قطعة العمل. عندما يصعد القالب العلوي إلى أعلى، يتم رفع لوحة الرفع 3 بواسطة قوة النابض، مما يحرر قطعة العمل من موضع التشفيه.

في مرحلة التصميم، من الأهمية بمكان التأكد من أن المسافة الرأسية بين صنبور الغلاية ومنضدة العمل الكابولية تتجاوز شوط التشفيه لمنع تلف الصنبور.

التشفيه بدلاً من الشباك (فوهة الغلاية ذات الحواف)

في إنتاج الغلايات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للصدأ، تتم معالجة الفوهة عادةً باستخدام تقنية الشفة المزدوجة كما هو موضح في الشكل 5-26. وأثناء التصميم، يجب أن يكون ارتفاع الحافة الأولى معتدلاً ويتراوح بين 4 إلى 6 أضعاف سمك المادة. وينبغي ألا يكون ارتفاع الحافة الثانية صغيرًا جدًا ويجب أن يتراوح بين 8 إلى 12 ضعف سُمك المادة.

في هذه المرحلة، يجب زيادة الخلوص على جانبي المثقاب والقالب إلى 1.5 إلى 2 ضعف سُمك المادة. أثناء عملية التشفيه الثانية، ستضغط الحافة التي شكلتها الحافة الأولى تلقائيًا بإحكام على الحافة الثانية، مما يخلق تأثيرًا مشابهًا للحافة المجعدة.

الشكل 5-26: حافة صنبور الغلاية ذات الحواف كبديل للحافة الملتفة.

1. التأثير بعد ضرب جسم الغلاية. 2. الضرب الأول. 3. الضرب الثاني.

تشفيه حافة القالب الصلب

يوضح الشكل 5-27 قطعة ذات حواف ذات قوس مستدير، بسماكة مادة 1.0 مم وارتفاع شفة 12 مم. واستنادًا إلى التجربة، لمنع التجعد تحت الضغط، يجب ألا يتجاوز ارتفاع الحافة H 14 ضعف السمك (H≤14t). يظهر قالب التشكيل في الشكل 5-28.

عادةً، ولتعزيز الموثوقية التشغيلية، يجب أن يكون قوس المثقاب أطول قليلاً من قوس قطعة العمل، بحيث يكون القالب السفلي أعرض من القالب العلوي بمقدار 6 إلى 10 مم.

يمكن أن تكون حشوة القالب (3) مصنوعة من الفولاذ منخفض الكربون. يتم تقريب سطح عمل صفيحة التآكل (9) لخدمة وظيفة نصف قطر زاوية القالب (R) في المقام الأول. يمكن أن تؤدي معالجتها كمكون منفصل إلى تقليل استهلاك فولاذ القالب أو فولاذ الأدوات عالي السرعة، وتقليل صعوبة التصنيع، والسماح بتعديل دقيق للخلوص بين المثقاب والقالب.

تتم مطابقة المثقاب ولوحة التعرية مع رسم المنتج. تكون الحافة العاملة للوحة التآكل موازية لحذاء القالب. يتم تشكيل المادة تدريجيًا أثناء الضربة الهابطة إلى الأسفل ويتم إخراجها في النهاية من التجويف بواسطة لوحة التعرية.

الشكل 5-27: مكوِّن ذو حواف مقوس

إحراق الأنبوب باستخدام طريقة الثقب الكابولي والكرة

يمكن إحراق الأنبوب للخارج باستخدام ثقب ناتئ مع كرة فولاذية. يظهر الرسم التخطيطي لهيكل القالب في الشكل 5-29، وهو مناسب للتشفيه بعد معالجة ثقب مسبق الصنع على مادة الأنبوب.

تتم عملية عمل القالب على النحو التالي:

أولاً، ضع كرة فولاذية بالقطر المناسب داخل الأنبوب في مكان التثقيب (الحفر)، ثم ضع الأنبوب بشكل مسطح، ثم ضع المثقاب فوقه، واضغط على الكرة الفولاذية. عند هذه النقطة، قم بتشغيل ماكينة الضغط، وعندما يتحرك القالب العلوي لأسفل، فإنه يجبر المثقاب على التحرك لأسفل، مما يدفع الكرة الفولاذية عبر الأنبوب.

بعد عودة القالب العلوي، يتم رفع المثقاب تلقائيًا، ويتم إزالته من الأنبوب، وبالتالي تكتمل عملية التشفيه بالكامل.

هيكل هذا القالب بسيط وغير مقيد تقريبًا في اتجاه الطول، ولكن قوة الكابولي للقالب محدودة بالقطر الداخلي للأنبوب الفولاذي. يمكن إجراء التشفيه على الأنابيب السميكة ذات القطر الداخلي 40 مم أو أكبر.

في هذا التصميم، يتم إضافة مطاط مطاطي مطاطي أسفل القالب العلوي لتقليل الضوضاء؛ ويمكن ضبط المسمار اللولبي الحدّي لضبط ارتفاع المثقاب.

الشكل 5-28: تشكيل جزء تشفيه القوس

1. آلية القاذف 2. قاعدة القالب السفلية 3. قالب الإدخال 4. محدد الموقع 5. المثقاب 6. قاعدة القالب العلوية 7. لوحة مثبت المثقاب 8. لوحة المتجرد 9. اللوحة الصلبة

الشكل 5-29: مجموعة قوالب التشفيه الكروية الفولاذية

1. حامل القالب، 2. القالب المقعر، 3. قضيب الضغط، 4. المطاط الصناعي المطاطي، 5. القالب العلوي، 6. مادة الأنبوب، 7. الكرة الفولاذية، 8. توقف وضع مادة الأنبوب، 9. مقعد رفع قضيب الضغط، 10. برغي الحد، 11. زنبرك، 12. الدعامة.

مغزل سريع التغيير لتحويل الأقطار الداخلية إلى أقطار خارجية، يتميز بحلقة تكسية شبكية معدنية

يوضِّح الشكل 5-30 قالب تشكيل فوهة شبكة الكاشطة الذي يمكن استخدامه أيضًا لتصنيع حلقات التغليف للصفائح الشبكية المعدنية للمكونات الأسطوانية الأخرى، مثل مرشحات هواء المحرك.

تتألف الأجزاء الرئيسية للقالب من مخروط التمدد (8)، وكتل التمدد (4)، ونوابض العودة (3 و6)، وقاعدة القالب السفلية (1).

يتم قياس كتل التمدد وفقًا للقطر الداخلي لقطعة العمل بعد التشكيل. وهي مصنوعة من مواد تمت معالجتها حرارياً ثم تشكيلها آلياً.

يتم تقسيم هذه الكتل إلى أقسام متساوية ويتم قطع فجوات محددة لضمان الحفاظ على خلوص معقول مع الحلقة سابقة التجهيز بمجرد انقباضها. تقوم نوابض العودة (3 و 6) بشد كتل التمدد (4) عندما تكون في حالة حرة.

عندما يتم تركيب الحلقة الجاهزة (5) فوق كتلة التمدد (4)، يكون القالب في وضع إعادة الضبط، ويكون القطر الخارجي لكتلة التمدد (4) أصغر من القطر الداخلي للحلقة الجاهزة (5).

عندما يتحرك القالب العلوي لأسفل، تتغلب كتلة الضغط (7)، المدفوعة بالنابض القوي (10)، على القوة الصاعدة للنابض (2)، مما يجبر كتلة التمدد (4) على التحرك لأسفل والتمدد للخارج، مما يزيد من قطرها الخارجي حتى تتناسب بشكل مريح مع القطر الداخلي لقطعة العمل. عندما تنخفض كتلة التمدد بالكامل، يتوقف قطرها الخارجي عن الزيادة.

يستمر القالب العلوي في التحرك لأسفل، دافعًا الحلقة الجاهزة (5) إلى داخل الأخدود R لتشكيلها تدريجيًا. تتدفق المادة المضغوطة لأعلى على طول القطر الخارجي للقالب العلوي، مما يشكل قطرًا خارجيًا جديدًا، ويخلق خلوصًا معينًا مع القطر الأصلي لاستيعاب الصفيحة الشبكية المعدنية.

مع ارتفاع القالب العلوي، تظل قطعة العمل على القالب السفلي، وتتقلص كتلة التمدد، تحت تأثير النابض (2) والنوابض الراجعة (3 و6) معًا، في القطر، مما يسهل إزالة قطعة العمل.

يمكن تعديل قطر كتل التمدد بإضافة أو إزالة الرفادات (غير الموضحة في الرسم التخطيطي) أسفل لوحة الدعم (12) أو مخروط التمدد (8).

يعمل هذا القالب بشكل موثوق ولا يحتاج إلى فراغات عالية الجودة؛ بل يمكن استخدامه مع حلقات المواد الملحومة في اللفة.

الشكل 5-30 قالب التغيير السريع للتحويل من القطر الداخلي إلى الخارجي

1 قاعدة، 2 نوابض، 3 و6 نوابض مرتجعة، 4 كتل تمدد، 5 حلقات مسبقة التشكيل، 7 كتل مشبك، 8 مغازل التمدد، 9 قاعدة القالب العلوي، 10 نوابض للخدمة الشاقة، 11 قالب علوي، 12 لوحة دعم، 13 مسمار مركز الزنبرك

قالب التشفيه العلوي والسفلي

يوضح الشكل 5-31 قالب تشفيه علوي وسفلي مناسب لتشفيه المواد السميكة.

تشكيل طرف الأنبوب المفلطح

إن تشكيل طرف الأنبوب بالتشفيه هو عملية تشكيل متخصصة تطورت من تقنيات تشفيه الختم التقليدية. وهي تنطوي على تطبيق ضغط محوري على الأنبوب من خلال قالب لاستحثاث تشوه الانحناء الموضعي عند حافة فوهة الأنبوب.

تسمح هذه التقنية بتصنيع الأجزاء بمزايا البساطة، وخطوات معالجة أقل، وتكلفة أقل، وجودة عالية، ويمكنها حتى إنتاج أجزاء يصعب تحقيقها بطرق الختم الأخرى. وقد اعتُمدت هذه العملية على نطاق واسع في القطاعات الصناعية مثل السيارات والفضاء.

هناك طريقتان أساسيتان لتشكيل أطراف الأنابيب: التشفيه الخارجي والتشفيه الداخلي، كما هو موضح في الشكل 5-32.

الشكل 5-31: مجموعة قوالب الثقب والتشفيه

1 - المثقاب، 2 - صفيحة التعرية، 3 - القالب، 4 - الرافع، 5 - القاذف الزنبركي.

الشكل 5-32 مخطط تخطيطي لتشكيل تشفيه الأنبوب

أ) و ب) شفة خارجية؛ ج) و د) شفة داخلية.
1. أنبوب فارغ 2. حلقة التوجيه 3. قالب مدبب 4. قالب فيليه.

لا تشكل عملية درفلة الأنابيب بفعالية مجموعة متنوعة من الأنابيب الأسطوانية مزدوجة الجدران ومكونات الأنابيب متعددة الطبقات فحسب، بل تعالج أيضًا الأكواب المحدبة القاع، والأنابيب المتدرجة، والأنابيب ذات الأشكال الخاصة، وكذلك الأنابيب المزدوجة نصف الجدارية، والأسطوانات المزدوجة الحلقية مزدوجة الجدار، والصواميل المجوفة مزدوجة الجدار، والمبادلات الحرارية، وكاتمات صوت السيارات، والأدلة الموجية المستخدمة في صناعة الإلكترونيات.

وفي الوقت الحالي، يتم تصنيع هذه المكونات بشكل عام باستخدام طرق الختم واللحام متعددة الخطوات، وهي طرق صعبة ومكلفة وتؤدي إلى ضعف جودة السطح. تضمن عملية الدرفلة الموثوقية وخفة الوزن وتوفير المواد لهذه الأجزاء.

هناك مجموعة واسعة من المواد الأنبوبية المناسبة لعملية الدرفلة، بما في ذلك سبائك الألومنيوم والفولاذ منخفض الكربون والفولاذ الأوستنيتي المقاوم للصدأ. يمكن درفلة الأنابيب التي يتراوح حجمها من 5 مم × 0.5 مم إلى 250 مم × 5 مم بنجاح في أنابيب مزدوجة الطبقات.

الشكل 5-33: الأجزاء المشكلة بواسطة عملية التشكيل بالدلفنة

أ) أنبوب درفلة القالب المخروطي الشكل، ب) درفلة الأنبوب + الدرفلة، ج) درفلة الأنبوب + إحراق الأنبوب، د) درفلة الأنبوب الممتد.

إن غزل الأنبوب هو عملية تشوه معقدة تتضمن الانتقال من تشوه الاحتراق إلى تشوه التجعيد، ثم إلى تشوه الغزل. ولضمان الانتقال السلس بين أوضاع التشوه، من الضروري استيفاء الشروط الميكانيكية والهندسية واللدونة أثناء التشوه. تشمل معلمات العملية الأساسية قوة الدوران، وزاوية نصف مخروط القالب، وسمك الجدار النسبي للأنبوب، وظروف اللدونة لمادة الأنبوب.

1) الغزل الخارجي

تحت الضغط المحوري، يدور فراغ الأنبوب من الداخل إلى الخارج، مما يحول الجدار الداخلي للأنبوب إلى الجدار الخارجي. تزيد هذه العملية من قطر الأنبوب. على الرغم من أن حمل الضغط الخارجي يزيد من سماكة جدار الأنبوب قليلاً، إلا أن إجهاد الشد المحيطي الناتج عن الدوران الخارجي يكون أقوى، مما يؤدي إلى جدار أنبوب أرق.

تشمل أنواع القوالب لغزل الأنبوب الخارجي بشكل أساسي القوالب المخروطية وقوالب الأخدود الحلقي وقوالب الغزل المطاطي. عند معالجة الأنابيب ذات الطبقات المزدوجة باستخدام القوالب المخروطية أو القوالب ذات الأخدود الحلقي، فإن الجزء العلوي من القالب لا يطبق الضغط على مادة الأنبوب فحسب، بل يجب أيضًا أن يكون مزودًا بحلقة توجيه لتوجيه المادة التي تم غزلها بالفعل.

أ) قالب مخروطي الشكل.

القالب المخروطي هو أكثر أنواع قوالب الغزل تمثيلاً. عند تصميم قالب مخروطي الشكل، فإن الاعتبار الأساسي هو تحديد زاوية نصف المخروط (أ) لاستيفاء شروط الغزل. استنادًا إلى حسابات الإجهاد واللدونة ومراعاة تأثير استطالة المادة، يجب أن تستوفي زاوية نصف المخروط (أ) الشرط التالي: 22.5 درجة ≤ أ ≤ 55 درجة.

وعلى غرار إحراق الأنبوب، فإن الحد الأقصى للقطر الخارجي للأنبوب المغزول محدود أيضًا بمعدل استطالة المادة. من حيث المبدأ، يمكن اختيار حجم قطر الغزل بحرية بين معدل استطالة المادة والحد الأدنى لنصف قطر الشباك.

عند الحاجة إلى فرق كبير في القطر قبل الدوران وبعده، يجب استخدام زاوية نصف مخروطية أكبر. وعلى العكس، يجب اختيار زاوية نصف مخروطية أصغر عند الحاجة إلى فرق قطر أصغر.

القوالب المخروطية متعددة الاستخدامات وذات احتكاك منخفض وهياكل بسيطة وسهلة التصنيع. ومع ذلك، عندما يتشوه فراغ الأنبوب على قالب مخروطي الشكل، فإنه يميل إلى الانزلاق، مما يجعل التمركز الدقيق صعبًا.

يكون الغزل في حالة تشوه حر، يحدده فقط مبدأ الحد الأدنى من المقاومة وتوازن الإجهاد، ويتأثر بشكل كبير بعدم انتظام هيكل المادة، مما يجعل من الصعب إنتاج مكونات أنبوبية عالية الجودة. ولمنع انزلاق نهاية الأنبوب على القالب المخروطي، يمكن إضافة خاصية توجيه أسطوانية إلى الرأس المخروطي، مما يؤدي إلى تحسن ملحوظ، كما هو موضح في الشكل 5-34 أ.

الشكل 5-34 أنواع القوالب المشتعلة

أ) تحديد موقع القالب المخروطي المخروطي ب) قالب نصف القطر المخدد ج) قالب الشد الممدود

(ب) قالب نصف قطر الأخدود الحلقي.

إن قالب أخدود الزاوية نصف القطر هو نوع من قوالب إحراق الأنبوب مشتق من قالب تشفيه نهاية الأنبوب (التشفيه). في القالب المخروطي المزود برأس تحديد الموضع، يتم تحويل تقاطع الرأس والسطح المخروطي إلى انتقال مخروطي لتسهيل تجعيد وتشوه فراغ الأنبوب. يتميز هذا القالب بخصائص توسيط ممتازة.

نظرًا لأن مادة الأنبوب متوهجة، فإنها مقيدة بنصف قطر r للأخدود الدائري، مما ينتج عنه مكونات أنبوبية عالية الجودة باستمرار، كما هو موضح في الشكل 5-34 ب.

يتضمن تصميم قالب أخدود زاوية نصف القطر في المقام الأول تحديد نصف القطر r للأخدود الدائري. لا يحدد حجم r تأثير التقييد على تشوه فراغ الأنبوب عند زاوية نصف القطر فحسب، بل يحدد أيضًا التداخل الهندسي بين التوهج والجزء غير المشوه من فراغ الأنبوب.

ولذلك، فهي معلمة عملية حرجة يجب أن تكون أكبر من أو تساوي الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء للمادة وأقل من أو تساوي نصف القطر المسموح به بناءً على معدل استطالة المادة.

عند تصميم قالب أخدود الزاوية نصف القطر، ليس من الضروري حساب نصف القطر r. بدلاً من ذلك، يمكن توفيره بناءً على الخبرة والأبعاد الموضحة على الرسم.

بالنسبة لأنابيب الفولاذ المقاوم للصدأ، يكون الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء عادةً

ر=3 ر

حيث t هو سُمك المادة.

الحد الأقصى لقطر إحراق الأنبوب للأنابيب العامة هو

د=د(1+1.4أ)

وبالنسبة للأنابيب الملحومة، فإن الحد الأقصى لقطر إحراق الأنبوب هو

د=د(1+1.3أ)

حيث:

  • د - قطر إحراق الأنبوب (مم)
  • D - قطر الأنبوب الفارغ (مم)
  • أ - معدل استطالة المادة (%)

(ج) قالب شد القالب.

عند إجراء عملية تشفير الأنبوب باستخدام أنواع القوالب المذكورة أعلاه، يمكن أن تحدث عيوب مثل التجعد الناجم عن عدم الاستقرار أو ثني الجزء ذي الحواف. وذلك لأن فراغ الأنبوب يكون تحت ضغط انضغاطي أثناء التشوه. وعلى النقيض من ذلك، يضع قالب شفة التمدد الجزء المشوه من الأنبوب الفارغ تحت إجهاد الشد عند تعرضه للحمل الخارجي، وبالتالي القضاء تمامًا على ظاهرة التجعد أثناء التشفيه.

وعلاوة على ذلك، يتم تحديد منطقة التشوه من خلال شكل القالب، مما يسمح بالتحكم الكامل في دقة أبعاد قطعة العمل بواسطة القالب. ولذلك، بالنسبة للمكونات الأنبوبية ذات المتطلبات الصارمة لدقة الأبعاد، يجب استخدام قالب شفة التمدد.

ولتقليل مقاومة الاحتكاك في القسم ذي الحواف بالفعل، يجب أن يكون طول القطر الخارجي للقالب ما بين 8 و12 مم، مع تفريغ الأجزاء المتبقية كما هو موضح في الشكل 5-34 ج.

قبل بدء تشغيل قالب شفة التمدد، يتم توسيع طرف الأنبوب أولاً إلى وجه شفة ليكون بمثابة سطح تثبيت أثناء التمدد. وبالتالي، يكون القطر الخارجي للأنبوب المتكون من قالب شفة التمدد دائمًا أصغر من الحد الأقصى للقطر الخارجي المسموح به من خلال معدل استطالة المادة.

(2) التشويش الداخلي

أثناء التشفيه إلى الداخل، يتم دحرجة الأنبوب الفارغ من الخارج إلى الداخل، مما ينتج عنه قطر خارجي أصغر بعد التشكيل.

1) تشويش داخلي صلب الموت الصعب.

نادرًا ما يستخدم التشفيه الداخلي بالقالب الصلب في ممارسات الإنتاج. ويرجع ذلك إلى أن التشفيه الداخلي أصعب بكثير مقارنةً بالتشفيه الخارجي، فعملية التشكيل بالقالب الداخلي هي عملية تشكيل حيث تزداد سماكة المادة باستمرار.

وخلال عملية التثخين هذه، يجب إعادة ترتيب الشبكة البلورية للمادة. وتزيد القوة اللازمة لإعادة ترتيب الشبكة البلورية عن أربعة أضعاف إجهاد الشد اللازم لاستطالة المادة (قوة الشد).

نظرًا لأن قوة خضوع المادة دائمًا ما تكون أقل من القوة اللازمة لإعادة ترتيب الشبكة، تصبح مادة الأنبوب غير مستقرة وتتجعد قبل أن تدخل في عملية التشفيه، مما يجعل من المستحيل إكمال عملية التشفيه إلى الداخل.

في الواقع، هناك العديد من التقنيات البديلة للتشفيه الداخلي، بما في ذلك استخدام أنابيب ذات قطر أصغر للتشفيه الخارجي، والتهديب بالأسطوانة، وتقليل القطر بالقطع متبوعًا بالتمديد والتشفيه الداخلي (انظر الشكل 7-21).

ومن بين الطرق المذكورة أعلاه، فإن الطريقة الأكثر استخدامًا هي التشفيه الخارجي للأنابيب ذات القطر الصغير، والتي تتضمن استخدام حجم القطر الداخلي للأنبوب الفارغ كحجم القطر الداخلي المطلوب لمكون الأنبوب، بينما يصبح الحجم بعد التشفيه الخارجي هو قطر المكون.

2) تشعيب الأسطوانة إلى الداخل.

عند استخدام البكرات للتشفيه الداخلي، هناك قيود معينة بين سُمك المادة وقطرها، وتحديدًا نسبة D/T ≥ 200 مطلوبة لكي تتم العملية بسلاسة. وإلا فإن المقاومة الناجمة عن تجمع المواد يمكن أن تكون مفرطة، مما يؤدي إلى قطر خارجي متعدد الأضلاع لقطعة العمل.

الشكل 5-35: عملية تشكيل الدلو

أ) تقطيع الصفيحة الدائرية ب) الرسم ج) التشذيب د) التشذيب ه) الحاشية

عملية تشكيل الوعاء

الوعاء هو في الأساس نسخة مكبرة من الحوض مصممة لزيادة السعة. ولتعزيز قوته، تضاف خطوة تشفيه إلى الحافة المدرفلة، كما هو موضح في الشكل 5-35.

يتم وضع عملية الدرفلة بشكل استراتيجي قبل التشفيه لمنع تجعد الحافة. وعلى الرغم من أن آلية تشوه القسم المدرفل أثناء الدرفلة ليست مفهومة تمامًا بعد، إلا أنها أثبتت فعاليتها من الناحية العملية.

لا تنس أن المشاركة تعني الاهتمام! : )
شين
المؤلف

شين

مؤسس MachineMFG

بصفتي مؤسس شركة MachineMFG، فقد كرّستُ أكثر من عقد من حياتي المهنية في مجال تصنيع المعادن. وقد أتاحت لي خبرتي الواسعة أن أصبح خبيرًا في مجالات تصنيع الصفائح المعدنية، والتصنيع الآلي، والهندسة الميكانيكية، وأدوات الماكينات للمعادن. أفكر وأقرأ وأكتب باستمرار في هذه المواضيع، وأسعى باستمرار للبقاء في طليعة مجال عملي. فلتكن معرفتي وخبرتي مصدر قوة لعملك.

قد يعجبك أيضاً
اخترناها لك فقط من أجلك. تابع القراءة وتعرف على المزيد!
9 نقاط تصميم لصنع قالب ختم جيد

صناعة قالب ختم جيد: 9 نقاط تصميم أساسية

هل تساءلت يومًا كيف يتم تشكيل الأشياء اليومية بدقة؟ تستكشف هذه المقالة العالم الرائع لتقنية ختم البناء المشترك. ستتعرف على هذه العملية، بدءًا من الحصول على الرسومات الفنية وحتى...
ختم المعادن وتشكيل القوالب وتصميم القوالب

تشكيل المعادن: الدليل النهائي

هل أنت مفتون بروائع ختم المعادن؟ في منشور المدونة هذا، نغوص في عالم الثقب الرائع للتشويه والنقر والانتفاخ. سوف يرشدك مهندسنا الميكانيكي الخبير إلى...
أشياء يجب أن تعرفها عن المكبس المؤازر

أساسيات مكابس المؤازرة للمبتدئين

هل فكرت يومًا في إمكانات تغيير قواعد اللعبة التي توفرها تكنولوجيا مكابس المؤازرة في التصنيع؟ في هذه المقالة، سوف نستكشف كيف تُحدث هذه الماكينات المتقدمة ثورة في هذه الصناعة، حيث توفر دقة وكفاءة لا مثيل لها...
خط إنتاج الختم الأوتوماتيكي

أساسيات خط إنتاج الختم الأوتوماتيكي

هل تساءلت يوماً كيف يتم تصنيع السيارات بهذه السرعة والأمان؟ يكشف هذا المقال النقاب عن السحر الكامن وراء خطوط إنتاج الختم الآلي، حيث تحل الروبوتات محل العمالة اليدوية، مما يعزز الكفاءة من خلال...

مكبس التثقيب: مبدأ العمل ودليل الصيانة

هل تساءلت يومًا كيف تقوم مكابس التثقيب بتحويل الصفائح المعدنية إلى أشكال دقيقة؟ في هذه المقالة، سوف تكتشف في هذه المقالة طريقة العمل الداخلية لمكابس التثقيب، بدءًا من آلية الحركة الدوارة إلى الخطية...
الرسم العميق

الدليل النهائي للرسم العميق للمعادن

هل تساءلت يومًا كيف يمكن تحويل صفيحة مسطحة من المعدن إلى جزء معقد مجوف؟ الرسم العميق، وهي عملية تشكيل رائعة، تجعل ذلك ممكنًا. في هذه المقالة، سوف نتناول...
الماكينةMFG
ارتقِ بعملك إلى المستوى التالي
اشترك في نشرتنا الإخبارية
آخر الأخبار والمقالات والمصادر التي يتم إرسالها إلى صندوق الوارد الخاص بك أسبوعياً.

اتصل بنا

سيصلك ردنا خلال 24 ساعة.